OFDM傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復用(OFDM)具有高的頻譜利用率和強的抗多徑衰落能力，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸，已被IEEE802.11a，HIPERLAN/2，IEEE802.16等無線局域網(wǎng)和DAB、DVB等廣播系統(tǒng)選為物理層的傳輸標準和技術(shù)，并被視為未來第四代寬帶多媒體移動通信(4G)的首選技術(shù)。雖然OFDM傳輸技術(shù)已被多個技術(shù)標準采用，但0FDM技術(shù)的發(fā)展還尚未完善，本文在OFDM傳輸系統(tǒng)的同步、同步跟蹤、信道傳輸質(zhì)量估計、自適應(yīng)調(diào)制、MIMO-OFDM系

2、統(tǒng)的信道估計和發(fā)射分集等方面進行了深入研究，論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 1.OFDM同步方面，在Sehmidl同步方法和其改進方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計了采用偽隨機序列塊加權(quán)，并具有共軛對稱特性的訓練序列，提出了符號定時偏移和載波頻率偏移估計方法。針對OFDM系統(tǒng)的非線性，設(shè)計了一種偽隨機加權(quán)的新恒包絡(luò)訓練符號，提出了符號定時偏移估計方法和采用數(shù)據(jù)預(yù)處理進行頻率偏移估計的方法；在恒包絡(luò)訓練符號輔助的同步方法的基礎(chǔ)上，針對OFD

3、M傳輸標準中已有的非恒包絡(luò)訓練符號，提出一種包絡(luò)均衡處理技術(shù)，使系統(tǒng)存在的頻偏估計轉(zhuǎn)換為頻率估計問題，通過頻率估計實現(xiàn)系統(tǒng)載波頻率偏移的估計，其估計精度提高，估計范圍增大。 2.同步跟蹤方面，提出了子信道傳輸系數(shù)輔助的剩余頻偏估計、采樣時鐘偏移估計和閉環(huán)跟蹤方法。在所研究的方法中，利用在數(shù)據(jù)傳輸中獲得的各個子信道傳輸系數(shù)對子信道分類，對高增益子信道承載的信息或相鄰符號間的相關(guān)系數(shù)進行硬判決，再利用判決后的數(shù)據(jù)進行剩余頻偏和采樣時

4、鐘偏移估計。在剩余同步參數(shù)估計的基礎(chǔ)上，通過閉環(huán)迭代方案進行同步跟蹤。計算機模擬表明提出的方法性能優(yōu)于導頻輔助方法，傳輸效率高，時延小，復雜度低，是一種比較簡單實用的同步跟蹤方法。 3.信噪比估計方面，研究了OFDM系統(tǒng)窄帶子信道的信噪比估計問題，針對低階MPSK調(diào)制，分析了二階矩四階矩信噪比盲估計方法在低信噪比和有限數(shù)據(jù)條件下產(chǎn)生誤差的原因，定義了一種新的四階矩，并提出了一種二階矩四階矩信噪比盲估計的新方法，分析了新方法在低信

5、噪比和有限數(shù)據(jù)條件下的性能，理論分析和計算機仿真結(jié)果表明所提出的新方法可有效提高低階MPSK調(diào)制方式(M=2，4，8)在低信噪比情況下信噪比的估計精度。針對實際OFDM系統(tǒng)中存在虛載波的特點，提出了基于虛載波的信噪比估計方法，分析了有限數(shù)據(jù)對所提出方法性能的影響，計算機仿真結(jié)果表明隨著數(shù)據(jù)量的增加，其性能和基于導頻數(shù)據(jù)輔助的方法接近，且系統(tǒng)開銷小。 4.在自適應(yīng)OFDM系統(tǒng)研究中，針對高速實時應(yīng)用的要求，研究了基于SNR門限的自

6、適應(yīng)調(diào)制方法，提出基于功率裕量分配的改進自適應(yīng)調(diào)制方法，與采用基西安電子科技大學博士論文：OFDM傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究于SNR門限的自適應(yīng)調(diào)制OFDM系統(tǒng)相比，在不改變系統(tǒng)發(fā)射功率和維持最大允許誤碼率的前提下吞吐量提高20％以上。 5.在MIMO-OFDM信道估計研究中，設(shè)計了一種用于信道估計的高效導頻符號，采用最大似然估計方法進行信道估計，推導了信道估計方法的性能。根據(jù)未來多媒體信息傳輸?shù)男枨螅槍λ陌l(fā)一收的MISO-OFDM系統(tǒng)，提